孫俊彥（中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司,陜西省西安市,710054）

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灣圖溝煤礦開拓延深主提升系統(tǒng)改造設(shè)計

孫俊彥
（中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司,陜西省西安市,710054）

摘要介紹了灣圖溝煤礦主提升帶式輸送機(jī)設(shè)備的現(xiàn)狀,根據(jù)礦井開拓延深煤炭運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)和峰值輸送量需要,提出了3種改造方案,經(jīng)計算分別給出了3種方案主斜井帶式輸送機(jī)選型主要技術(shù)參數(shù),分析了其優(yōu)缺點(diǎn)并進(jìn)行投資比選,最終確定了最優(yōu)改造方案。

關(guān)鍵詞灣圖溝煤礦 開拓延深 主斜井帶式輸送機(jī) 改造設(shè)計

灣圖溝礦井位于鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內(nèi),礦井最初設(shè)計規(guī)模為3.0 Mt/a。礦井現(xiàn)主要開采一水平,主提升系統(tǒng)通過主斜井帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?，F(xiàn)有主斜井帶式輸送機(jī)主要參數(shù)為:輸送量Q為1600 t/h,帶寬B為1400 mm,帶速V為4.5 m/s,機(jī)長L為1100 m,傾角δ為22°,提升高度H為415 m。主要設(shè)備選型情況如下:電動機(jī)功率為3×1120 k W,采用高壓變頻驅(qū)動方式,功率配比2∶1;鋼繩芯輸送帶型號為ST/S4500;逆止器型號為DSN710,額定逆止力矩710 k N·m;制動器型號為KPZ－1800,額定制動力矩為630 k N·m;托輥直徑為159 mm。

目前礦井一水平開采已進(jìn)入后期,同時近期礦井生產(chǎn)能力核定為4.5 Mt/a,根據(jù)礦井開拓延伸部署,二水平大巷帶式輸送機(jī)來煤峰值量增加至1800 t/h,現(xiàn)有主提升系統(tǒng)無法滿足礦井開拓延伸后原煤運(yùn)輸?shù)囊?需進(jìn)行設(shè)備改造。

1　主斜井帶式輸送機(jī)改造設(shè)計方案

灣圖溝煤礦主斜井帶式輸送機(jī)采用高壓變頻驅(qū)動系統(tǒng),該系統(tǒng)具有良好的軟啟動和調(diào)速性能,可根據(jù)輸送量的變化調(diào)整帶速,節(jié)能效果顯著,還具有調(diào)速范圍寬、精度高、驗(yàn)帶時可長時間低速運(yùn)行、輸出力矩大以及電動機(jī)啟動電流小等優(yōu)點(diǎn)。由于本輸送機(jī)具有傾角大以及提升高度大等特點(diǎn),上帶面采用四托輥深槽角設(shè)計,模擬摩擦系數(shù)選用f為0.035計算。

根據(jù)盡量不影響生產(chǎn)和減少投資的原則,改造后的主斜井帶式輸送機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和模擬摩擦系數(shù)繼續(xù)沿用原有方式,本文根據(jù)井下開拓部署,提出了3種主斜井帶式輸送機(jī)改造方案。

1.1方案一

本方案主要特點(diǎn)為二水平大巷帶式輸送機(jī)與主斜井帶式輸送機(jī)直接搭接,主斜井帶式輸送機(jī)長度不變,帶速不變,輸送量增加至1800 t/h,方案一煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖如圖1所示。

圖1　方案一煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖

1.2方案二

帶速和帶寬是直接影響帶式輸送機(jī)經(jīng)濟(jì)性的重要參數(shù),提高帶速可以降低帶強(qiáng)從而較少投資,因此方案二將主斜井帶式輸送機(jī)帶速提高至5.0 m/s,二水平大巷帶式輸送機(jī)與主斜井帶式輸送機(jī)直接搭接,主斜井帶式輸送機(jī)輸送量增加至1800 t/h,本方案煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖同方案一。

1.3方案三

因井下煤炭開采存在不連續(xù)性,因此按井下峰值輸送量進(jìn)行主斜井帶式輸送機(jī)選型會增加電機(jī)負(fù)荷,達(dá)不到節(jié)能的目的,方案三在二水平大巷帶式輸送機(jī)機(jī)頭處新建一個井底煤倉,倉容為1600 t,煤倉緩沖時間為4 h,通過煤倉緩沖后主斜井帶式輸送機(jī)輸送量降至1400 t/h,帶速維持不變,同時將主斜井帶式輸送機(jī)機(jī)尾向下延伸100 m左右,提升高度增加35 m。方案三煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖如圖2所示。

圖2　方案三煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)簡圖

經(jīng)計算各方案主斜井帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

2　方案比選

分別對3個改造設(shè)計方案進(jìn)行對比,各自優(yōu)缺點(diǎn)及投資對比見表2。

表1　各方案主斜井帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

表2　各方案優(yōu)缺點(diǎn)及投資對比

由表2可以看出,方案一和方案二均為輸送機(jī)直接搭接,雖然礦建工程投資少,但是由于輸送量增加,主斜井帶式輸送機(jī)原有的驅(qū)動系統(tǒng)無法滿足要求,均需增加一套驅(qū)動單元,不僅增加了機(jī)電設(shè)備的投資,同時還需要對驅(qū)動單元附近土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行停產(chǎn)加固改造,影響礦井正常生產(chǎn);方案三雖礦建工程投資大,但主斜井帶式輸送機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)、鋼繩芯輸送帶等主要部件均采用原有設(shè)備,大大降低了機(jī)電設(shè)備投資,驅(qū)動機(jī)房內(nèi)土建結(jié)構(gòu)滿足后續(xù)生產(chǎn)需要,不需停產(chǎn)改造。

3　結(jié)語

綜上所述,方案三滿足礦井開拓延伸后擴(kuò)能生產(chǎn)需要,井下煤炭運(yùn)輸工藝流程合理,綜合投資最少。因此從礦建、土建、設(shè)備投資以及有無影響現(xiàn)有系統(tǒng)運(yùn)行等方面綜合考慮,選擇方案三作為礦井主提升系統(tǒng)改造設(shè)計實(shí)施方案。

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（責(zé)任編輯路 強(qiáng)）

Reformation design of main hoisting system for development deepening of Wantugou Coal Mine

Sun Junyan
（China Coal Xi＇an Design Engineering Co.,Ltd.,Xi＇an,Shaanxi 710054,China）

AbstractThe current condition of belt conveyer used as main hoisting equipment of Wantugou Coal Mine was introduced. To meet the needs of coal transportation characteristics and maximum transport capacity in mine development deepening,three kinds of reformation schemes were put forward,and the main technique parameters of the three kinds of belt conveyer selection for main inclined shaft were calculated,then the advantages and disadvantages of each were analyzed,compared and selected for investment,finally the optimal reformation scheme was determined.

Key wordsWantugou Coal Mine,development deepening,main inclined shaft belt conveyor,reformation design

中圖分類號TD528.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

作者簡介:孫俊彥（1982－）,男,山東煙臺人,碩士,工程師,現(xiàn)任職于中煤西安設(shè)計工程有限責(zé)任公司礦井一所,主要從事礦井機(jī)制專業(yè)設(shè)計工作。